JPH02153520A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JPH02153520A
JPH02153520A JP63308079A JP30807988A JPH02153520A JP H02153520 A JPH02153520 A JP H02153520A JP 63308079 A JP63308079 A JP 63308079A JP 30807988 A JP30807988 A JP 30807988A JP H02153520 A JPH02153520 A JP H02153520A
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crystal
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Kazuya Kamon
和也 加門
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • GPHYSICS
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、露光装置に関し、さらに詳しくは、半導体
装置の製造プロセスにおけるX線リソグラフィ工程で使
用される露光装置の改良に係るものである。
〔従来の技術〕
従来例によるこの種の露光装置として、こSでは、特開
昭1i2−208631号に開示された露光装置の概要
を第5図および第6図に示す。
まず、第5図はこの従来例装置に適用する単結晶体での
X線の非対称フラッグ反射現象を原理的に示した断面説
明図である。同図(a)に示されているように、等間隔
の平行線で模式的に示したm結晶体lの格子面に平行な
結晶表面+aに、フラッグ角θで入射される線束幅aの
X線2は、この結晶表面1aで対称的に同一線束幅aで
反射されることが知られており、また一方、同図(b)
に示すように、同様な単結晶体1において、その格子面
に対し角度αだけ傾斜させた結晶表面1b、つまり、非
対称カットされた結晶表面!bの場合にあっては、X線
2の反射条件こそ変化しないが、その入射線束幅aが反
射側で変化することが知られている。
すなわち、この第5図(a)の場合には、格子面に対し
て角度αだけ傾斜させた結晶表面1bに、傾斜側から入
射されるX線2の線束幅aが、これよりも縮小された線
束幅すで反射されることになるもので、このときのフラ
ッグ角θは、単結晶体1の種類、結晶表面1bの傾斜角
度α3.および使用するX線の波長などによって種々選
択可能であり、これらのフラッグ角θと傾斜角度αとの
組合せによって、その反射側での縮小率を任意にルJ御
できるのである。
次に、第6図はこの従来例装置の概要を示す構成説明図
である。この第6図構成において、よく知られているよ
うに、モノクロメータ3によって所望波長に単色化され
た放射光は、まず、露光マスク4を通過した後、それぞ
れに非対称カットされた単結晶体からなるX方向縮少ミ
ラー5.およびY方向縮少ミラー6を順次に経て、レジ
スト膜を塗布した被露光基板7上に照射されるもので、
このように、非対称カットされた単結晶体からなるX方
向縮少ミラー5.およびY方向縮少ミラー6を用いるこ
とにより、露光マスク4上に表示されている所定のパタ
ーンを、被露光基板7のレジスト膜上に縮少投影させる
ことができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記のように構成される従来の露光装置
においては、X方向縮少ミラー5.およびY方向縮少ミ
ラー6として、それぞれに結晶面と格子面とが一致しな
い非対称カットされた単結晶体を用いているために、こ
の単結晶体の非対称カット加工が極めて困難であるなど
の実際上、好ましくない問題点を有するものであった。
従って、この発明の目的とするところは、単結晶体を非
対称カットせずにX方向、喝よびY方向縮少ミラーとし
て用い得るようにした。この種の露光装置を提供するこ
とである。
〔課題を解決するための手段) 前記目的を達成するために、この発明に係る露光装置は
、入射されるX線を所望波長に単色化するモノクロメー
タと、所定のパターンを表示させた露光マスクと、それ
ぞれに対称カットされた単結晶体からなるX方向縮少、
または拡大ミラーおよびY方向縮少、または拡大ミラー
とを備え、単色化されたX線を、露光マスクに通過させ
、かつ所定のフラッグ角に選択設定させたX方向、およ
びY方向の各ミラーを順次に経て、その非対称反射によ
り縮少、または拡大させた後、これを被露光基板のレジ
スト股上に投影し得るようにしたことを特徴とするもの
である。
〔作  用〕
すなわち、この発明においては、それぞれに対称カット
された単結晶体からなるX方向縮少、または拡大ミラー
、およびY方向縮少、または拡大ミラーを用い、これら
のX方向、およびY方向の各ミラーを所定のフラッグ角
に選択設定させることにより、その非対称反射を利用し
、単色化されたxllを縮少、または拡大して投影させ
得るのである。
(実 施 例) 以下、この発明に係る露光装置の実施例につき、第1図
ないし第4図を参照して詳細に説明する。
第1図はこの発明の一実施例を適用した露光装置の概要
を示す構成説明図であり、また、第2図は同上装置にお
ける単結晶体を拡大して模式的に示す断面説明図、第3
図は同上単結晶体の回折現象を説明するための斜視図で
ある。
まず最初に、第1図に示す実施例構成において、符号1
1はシンクロトロンなどのX線発生源、12はこのX線
発生源11から放射されるX線(以下、放射光とも呼ぶ
)、13は人力される放射光12を回折し、所望波長に
単色化して出力するモノクロメータであり、また、14
は所定のパターンを表示させた露光マスク、15および
16はそれぞれに対称カットされた単結晶体21からな
るX方向およびY方向縮少ミラー、17はレジスト膜を
塗布した被露光基板である。
続いて、第2図は前記X方向縮少ミラー15.およびY
方向縮少ミラー16としての対称カットされた単結晶体
、すなわち格子面と結晶面とが一致されている単結晶体
21を示しており、 2θは前記放射光12による入射
ビーム+2aと出射ビーム+2bとのなす角、ωは同上
入射ビーム12aと結晶面とのなす角である。
さらに、第3図は前記単結晶体21の回折現象を表わし
ている。すなわち、このi3図において、31は入射ビ
ーム12aの入射角を示しており、32はSi[100
]結晶面、33はSi [111]格子面であり、34
はこれらのSi[100]結晶面32とSi[lll]
格子面33とのなす角、35は同Si[I11]11]
格子と入射ビーム12aとのなすフラッグ角、36は出
射ビーム12bの出射角を示している。
次に、この実施例構成における作用について述べる。
第1図構成に見られるように、シンクロトロンなどのX
線発生源10からの放射光11は、まず、モノクロメー
タ12により所望波長に単色化された上で露光マスク1
3を通過し、ついで、それぞれに対称カットされた単結
晶体からなるX方向縮少ミラー14.およびY方向縮少
ミラー15を順次に経た後、レジスト膜を塗布した被露
光基板16上に、露光マスク13のパターンを縮少投影
させることができる。
また、第2図に示す格子面と結晶面とが一致された単結
晶体2Iにおいて、入射ビーム+2aと出射ビーム+2
bとがなす角2θは、格子面間隔dと次の関係にある。
すなわち。
2d sinθ= n          …”・(1
)但し1口:整数 λ:入射ビームの波長 である。
そしてこのとき、 2θ=2×ω の関係にあれば主軸
回折を生ずるが、立方晶の場合、この格子面間隔dが、
次の関係 り、に、1 :反射指数 にあって、前記(1)式を満す場合にも、回折光を生ず
る。
従って、こSでは、 2θ−ω カ月0″付近で、かつ
2θ が90°付近の回折光を選択することによって、
この種の露光装置における所期通りの縮少投影が可能に
なる。
こ1で、一つの具体例として第3図には、入射ビーム1
2aが波長4人のX線であり、かつ単結晶体21がSi
単結晶体であるときの例について検討する。
この場合、入射ビーム12aは、Si[+00]結晶面
32に対し、 94.37°の入射角31によって入射
させるが、このとき、 Si[111]格子面33は、
 Si[100]結晶面32に対して、 54.73°
の傾斜角34だけ傾斜しているため、従って、この入射
ビーム12aは、Si[111]格子面33に対して、
 39.64°のフラッグ角35で入射されることにな
る。そして、この入射ビーム12aは、 Si[111
]格子面33によりフラッグ回折されて出射ビーム12
bを生じ、この出射ビーム+2bは、 Si[100]
結晶面32に対して、4.37°の出射角36で出射さ
れる。すなわち、このときの露光マスク13のパターン
縮少率は、お工よそ13倍である。
なお、前記実施例においては、露光装置での縮少投影に
ついて述べたが、例えば、第4図に示されているように
、逆の条件、つまり、 2θ−ωが90°付近で、かつ
2θ が10°付近の回折光を選択することによって、
この露光フィールドの拡大投影が可能である。そしてま
た、複数のミラーを用いることにより、その投影倍率を
可変できるほか、さらには、モノクロメータによる放射
光の波長を変えることによっても、投影倍率を任意に選
択し得るものである。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、この発明によれば、入射されるX
線を所望波長に単色化するモノクロメータと、所定のパ
ターンを表示させた露光マスクと、それぞれに対称カッ
トされた単結晶体からなるX方向縮少、または拡大ミラ
ー、およびY方向縮少、または拡大ミラーとを設けて、
単色化されたX線を、露光マスクに通過させると共に、
所定のフラッグ角に選択設定させたX方向、およびY方
向の各ミラーを順次に経て、その非対称反射により縮少
、または拡大させた後、これを被露光基板のレジスト膜
上に投影し得るようにしたから、X方向縮少、または拡
大ミラー、およびY方向縮少、または拡大ミラーとして
、従来例に見られるように、加工が困難な非対称カット
による単結晶体に換えて、対称カットされた単結晶体を
用いることができ、これによって装置構成の簡略化を可
能にし、併せて装置の信頼性についても向上し得るなど
の優れた特長がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を通用した露光装置の概要
を示す構成説明図、第2図は同上装置における単結晶体
を拡大して模式的に示す断面説明図、第3図は同上単結
晶体の回折現象を説明するための斜視図、第4図は同上
他の実施例による露光装置の概要を示す構成説明図であ
り、また、第5図(a) 、 (b)は単結晶体でのX
線の非対称フラッグ反射現象を原理的に示した断面説明
図、第6図は従来例による露光装置の概要を示す構成説
明図である。 11・・・・X線発生源、12・・・・放射されるX線
(放射光)、12a・・・・入射ビーム、12b・・・
・出射ビーム、!3・・・・モノクロメータ、14・・
・・露光マスク、15.16・・・・対称カットされた
単結晶体からなるX方向、Y方向縮少(または拡大)ミ
ラー、17・・・・レジスト膜を塗布した被露光基板。 21・・・・単結晶体、31・・・・入射ビームの入射
角、32・・・・Si [100]結晶面、33・・・
・Si[111]結晶面、34・・・・Si [+00
]結晶面とSi[+11]格子面とのなす角、35・・
・・Si[111]格子面と入射ビームとのなすフラッ
グ角、36・・・・出射ビームの出射角。 2θ・・・・入射ビームと出射ビームとのなす角、ω・
・・・入射ビームと結晶面とのなす角。 代理人   大   岩   増   雄第2図 13;モノクロメータ 4 露見マlり 4J:入Vじ一ムと結晶面ヒのt7円 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入射されるX線を所望波長に単色化するモノクロメータ
    と、所定のパターンを表示させた露光マスクと、それぞ
    れに対称カットされた単結晶体からなるX方向縮少、ま
    たは拡大ミラー、およびY方向縮少、または拡大ミラー
    とを備え、単色化されたX線を、露光マスクに通過させ
    、かつ所定のフラッグ角に選択設定させたX方向、およ
    びY方向の各ミラーを順次に経て、その非対称反射によ
    り縮少、または拡大させた後、これを被露光基板のレジ
    スト膜上に投影し得るようにしたことを特徴とする露光
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005116771A3 (de) * 2004-05-27 2006-06-08 Infineon Technologies Ag Wellenlängenselektor für den weichen röntgen- und den extremen ultraviolettbereich

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58101426A (ja) * 1981-12-11 1983-06-16 Nec Corp X線露光装置
JPS62208631A (ja) * 1986-03-07 1987-09-12 Sanyo Electric Co Ltd 縮小型x線リソグラフイ装置

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